QUÍMICA E CIÊNCIA DOS MATERIAS

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Engenharia Elétrica 
 
Estela Dolores Gomes Acioli 
 
 
 
ATIVIDADE PRÁTICA 
QUÍMICA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 São Paulo 
 2023 
1 
 
 
 
 
 
 
 
ATIVIDADE PRÁTICA 
QUÍMICA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS 
 
 
 
 
 
 
Trabalho apresentado à Universidade Anhanguera, como 
requisito parcial para a obtenção de média semestral nas 
disciplinas norteadoras do semestre letivo. 
 
Tutor (a): Josiel Machado de Bomfim 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 São Paulo 
 2023 
 
 
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SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 3 
2 DESENVOLVIMENTO ............................................................................................. 4 
2.1 AULA PRÁTICA 1 – MATERIAIS E TRATAMENTOS TÉRMICOS: EXIGÊNCIAS 
DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIAErro! Indicador não definido. a 
11 
2.2 AULA PRÁTICA 2 – REAÇÕES QUÍMICAS METALOGRÁFICAS ............. 12 a 17 
2.3 AULA PRÁTICA 3 – IDENTIFICAÇÃO DE MINERAIS – PARÂMETROS 
VISUAIS..............................................................................................................17 a 23 
2.4 AULA PRÁTICA 4 – IDENTIFICAÇÃO DE MINERAIS DESTRUTIVOS........23 a 28 
3 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 28 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1- INTRODUÇÃO 
 
É fundamental começar uma jornada de aprendizado em Química com uma 
base sólida em ciência dos materiais, já que essa disciplina fornecem os aprendizados 
necessários para o desenvolvimento do conhecimento dos materiais essenciais no 
curso de engenharia elétrica. 
Este portfólio registra e avalia uma atividade prática dedicada a efetivar 
experimento seguindo cada etapa de seu processo com assistência da plataforma 
VirtualLab Algetec. 
Os objetivos desta aula prática são claros e de grande importância. Neste 
contexto, estamos desenvolvendo experimentos que utiliza os princípios 
fundamentais da ciência dos materiais de maneira estruturada, bem como o uso 
otimizado de materiais em experimentos. É fundamental notar que o processo de 
aprendizagem não se restringe à aquisição, mas também engloba a compreensão dos 
princípios básicos, materiais e tratamentos térmico reações químicas metalográficas, 
além da identificação de minerais e sua caracterização que requerem a execução 
eficiente para um aprendizado enriquecedor. 
Dessa forma, este portfólio representa o conhecimento adquirido ao longo da 
aula prática de química e ciência dos materiais. Ao examinar as experiências, desafios 
e resultados encontrados durante os experimentos, não só é possível melhorar as 
habilidades técnicas, mas também obter uma compreensão mais profunda da 
importância da ciência dos materiais tanto no âmbito científico quanto profissional. 
 
 
 
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2- DESENVOLVIMENTO 
 
2.1 AULA PRÁTICA 1 – MATERIAIS E TRATAMENTOS TÉRMICOS: EXIGÊNCIAS 
DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA 
 
 
A fase inicial desse experimento foi realizada com o objetivo de 
investigar as propriedades de condutividade elétrica, condutividade 
térmica e dureza observadas entre diferentes categorias de materiais. E neste estudo 
teve como propósito estabelecer conexões entre as propriedades desses materiais e 
suas estruturas químicas, ao mesmo tempo em que examinava as variadas respostas 
apresentadas por cada material nesses experimentos. 
 
De início foi solicitado o correto inserimento dos equipamentos de Proteção 
Individual (EPIs), no qual são efetivas para garantir a segurança durante a realização 
do experimento: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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• TESTE DE CONDUTIVIDADE ELÉTRICA: 
 
Primeiramente, o corpo de prova de ferro, foi posicionado no 
gerador de Diferença de Potencial (DDP), seguido da aplicação do alicate 
amperímetro para mensurar a condutividade elétrica do referido corpo de prova. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O experimento foi repetido com os demais corpos de prova: 
 
Madeira: 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
 
Cerâmica: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Polímero: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Com finalização do teste de condutividade elétrica foi observado que apenas o 
ferro foi a substância com capacidade condutora. 
• TESTE DE CONDUTIVIDADE TÉRMICA: 
 
Ferro (extremidade aquecida): 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ferro (extremidade oposta) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 
 
 
Cerâmica (extremidade aquecida): 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cerâmica (extremidade oposta): 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Os corpos de prova de madeira e polímero não foi realizado o teste de condutividade 
térmica pois o mesmo se degrada, ou seja, tanto a madeira quanto o polímero não 
demonstraram ser eficazes condutores térmicos. Contudo observando o princípio do 
experimento é demostrado que os condutores térmicos ferro e cerâmica existem 
algumas diferenças, o ferro transferi energia mais rápido e fácil, porém a cerâmica é 
composta por ligações mais fortes. 
 
 
 
• TESTE DE DUREZA 
 
Ferro: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10 
 
 
 
Madeira: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cerâmica: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
 
 
Polímero: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ao finalizar os testes foram adquiridas informações para uma tabela comparativa: 
CORPO 
DE TESTE 
CONDUTIVIDADE 
ELÉTRICA 
CONDUTIVIDADE 
TÉRMICA 
 DUREZA 
FERRO 0,42 55C° 80HB 
MADEIRA 0 - 20HB 
CERÂMICA 0 173° 62HB 
POLÍMERO 0 - 28HB 
 
 
 
 
 
12 
 
 
2.2 AULA PRÁTICA 2 – REAÇÕES QUÍMICAS METALOGRÁFICAS 
Durante o segundo ensaio, foi viabilizado a observação dos efeitos de um 
ataque químico em distintas ligas metálicas, estabelecendo correlações entre as 
propriedades desses metais e suas estruturas cristalinas. 
De início consistiu na preparação e utilização dos Equipamentos de Proteção 
Individual (EPIs) indispensáveis para a realização da experiência. 
 
 
 
 
O experimento inicial será realizado com o reagente NITAL: 
 
13 
 
 
 
 
Aço 1020 
 
 
 
 
Aço 1045 
 
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O experimento realizado com o reagente CLORETO FÉRRICO: 
 
 
 
Latão 
15 
 
 
 
 
Bronze 
 
 
 
Cobre 
16 
 
 
 
 
O experimento realizado com o reagente ÁGUA RÉGIA: 
 
 
 
 
Aço 316 
17 
 
 
 
 
 
Todas as amostras foram submetidas aos estágios de limpeza e subsequente 
secagem. Finalmente, a análise microscópica executada, foi possível examinar as 
estruturas cristalinas presentes, tais como representada na tabela abaixo: 
 
 AMOSTRAS REAGENTE ESTRUTURAS 
AÇO 1020 NITAL PERLITA E FERRITA 
AÇO 1045 NITAL PERLITA E FERRITA 
LATÃO CLORETO FÉRRICO FASE ALFA E FASE BETA 
BRONZE CLORETO FÉRRICO FASE ALFA+DELTA E 
ESTANHO 
COBRE CLORETO FÉRRICO COBRE ALFA 
AÇO 316 ÁGUA RÉGIA AUSTENITA E FERRITA 
DELTA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.3 AULA PRÁTICA 3 – IDENTIFICAÇÃO DE MINERAIS – PARÂMETROS VISUAIS 
 
18 
 
A finalidade desse experimento tem como finalidade verificar a influência de diversos 
parâmetros visuais nos minerais em questão. Esse estudo busca estabelecer 
correlações entre as propriedades dos minerais e suas manifestações visuais, levando 
em consideração suas características físicas: 
De início consistiu na preparação e utilização dos Equipamentos de Proteção 
Individual (EPIs) indispensáveis para a realização da experiência.• ANÁLISE DE PROPRIEDADES VISUAIS 
 
MINÉRIO 1 
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MINÉRIO 2 
 
 
MINÉRIO 3 
20 
 
 
 
 
 
MINÉRIO 4 
 
 
 
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• ANÁLISE DE COR DO TRAÇO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• MAGNETISMO DO MATERIAL 
 
MINÉRIO 1 
 
 
 
 
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MINÉRIO 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MINÉRIO 3 
 
23 
 
 
 
 
MINÉRIO 4 
 
 
 
 
Observe-se as correlações na seguinte tabela: 
MINERAL COR HÁBITO BRILHO COR TRAÇO MAGNETISMO NOME 
 1 CINZA HEXAGONAL METÁLICO TERRACOTA NÃO HEMATITA 
 2 BRANCO CÚBICO OPACO BRANCO NÃO CALCITA 
 3 PRATA OCTAÉDRICO FOSCO PRETO SIM MAGNETITA 
 4 PRATA CÚBICO METÁLICO GRAFITE NÃO GALENA 
 
 
 
 
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2.4 AULA PRÁTICA 4 – IDENTIFICAÇÃO DE MINERAIS DESTRUTIVOS 
Esse experimento tem como finalidade examinar uma variedade 
de testes destrutivos em relação a diferentes tipos de minerais. O objetivo principal é 
estabelecer correlações entre as propriedades mecânicas e químicas dos minerais e 
as observações visuais que surgem como resultado desses testes. Além disso, esse 
estudo concentra-se na análise das estruturas cristalinas dos minerais quando 
submetidos a ensaios destrutivos. 
 
Para que fosse iniciado o procedimento, foram devidamente empregados os 
Equipamentos de Proteção Individual (EPIs) essenciais a fim de assegurar a 
segurança durante todas as etapas. 
 
• ENSAIO DE DUREZA 
Para isso, utilizaram-se uma unha, uma moeda de cobre, uma faca de 
cozinha, um pedaço de vidro e uma lima de aço para realizar incisões nos quatro 
minerais sob análise: 
 
 
 
 
 
 
 
 
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26 
 
 
 
 
 
 
Foi realizado o teste de clivagem: 
27 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para finalizar foi realizado o TESTE DE SOLUBILIDADE: 
BÉQUER COM HCI: 
28 
 
 
 
BÉQUER COM ÁGUA: 
 
 
 
 
 
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3- CONCLUSÃO 
Conclui-se que tanto a sua preparação quanto a sua execução é de extrema 
importância. Os exercícios realizados cumprem um extraordinário papel no 
desenvolvimento futuro tanto profissional quanto acadêmico na área de Engenharia 
Elétrica. Através deste relatório, é possível explorar e entender uma espaçosa gama 
de conceitos relacionados à química e à ciência dos materiais. Portanto, os 
conhecimentos adquiridos revelam-se de ampla relevância, compreendendo tanto os 
aspectos técnicos e experimentais quanto os teóricos. O conhecimento proporcionado 
por este trabalho oferece uma base sólida para a aplicação prática desses conceitos 
no campo da Engenharia, preparando- se para os desafios que surgirão. Dessa forma, 
é evidente a contribuição que esse trabalho traz para a formação e trajetória 
profissional, materializando nosso entendimento e capacidade de desempenho na 
interseção entre química, ciência dos materiais e engenharia.